Bước đầu nghiên cứu quy trình sản xuất gạo lứt nảy mầm

Để nảy mầm được gạo lứt, rất nhiều thông số tác động đến quá trình này nhưloại gạo, ảnh hưởng của việc tách lớp trấu, nhiệt độ, thời gian ngâm, số lần thaynước khi ngâm, ánh sáng tác độn

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số rằng số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận này

là trung thực và chưa hề được sử dụng

Tôi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện khóa luận này đã được cảm

ơn và các thông tin được trích dẫn trong chuyên đề này đã được ghi rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2013

Người thực hiện

Đỗ Thị Thúy

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian làm khóa luận tốt nghiệp, ngoài sự nỗ lực của bản thân, em đãnhận được sự giúp đỡ tận tình của gia đình, các thầy cô giáo và bạn bè.

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô giáo Nguyễn Thị Thanh Thủy, Khoa Côngnghệ thực phẩm, Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Cảm ơn cô đã truyền cho

em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu và tận tình hướng dẫn em trong suốtquá trình thực hiện khóa luận

Em xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo trong Khoa Công nghệ thực phẩm đãtạo mọi điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành khóa luận này

Xin chân thành cảm ơn các bạn trong nhóm làm khóa luận tốt nghiệp cũng nhưcác bạn khác đã luôn cổ vũ, động viên, giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện

đề tài

Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình và những người thân đã luôn ủng

hộ, động viên, tạo mọi điều kiện cho em trong suốt thời gian học tập tại trường

Hà Nội, ngày 20 tháng 5 năm 2013

Sinh viên

Đỗ Thị Thúy

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT vi

DANH MỤC BẢNG vii

DANH MỤC HÌNH viii

PHẦN THỨ NHẤT - MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích và yêu cầu 2

1.2.1 Mục đích 2

1.2.2 Yêu cầu 2

PHẦN THỨ HAI - TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3

2.1 Tổng quan về gạo lứt 3

2.1.1 Giới thiệu về gạo lứt 3

2.1.2 Một số thành phần dinh dưỡng có trong gạo lứt 4

2.2 Tổng quan về gạo mầm 6

2.2.1 Giới thiệu về gạo mầm 6

2.2.2 Gamma Aminobutyric Acid, thành phần dinh dưỡng quan trọng có trong gạo mầm 7

2.2.3 Quá trình nảy mầm của gạo lứt 8

2.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm 9

2.2.5 Một số sản phẩm ứng dụng từ gạo mầm 12

PHẦN THỨ BA: ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14

3.1 Đối tượng – địa điểm – thời gian nghiên cứu 14

3.1.1 Đối tượng 14

3.1.2 Địa điểm 14

3.1.3 Thời gian nghiên cứu 14

3.2 Nội dung nghiên cứu 14

3.3 Phương pháp nghiên cứu 15

3.3.1 Quy trình và thuyết minh quy trình 15

3.3.2 Bố trí thí nghiệm 16

3.4 Phương pháp nghiên cứu 16

3.4.1 Xác định tỉ lệ nảy mầm theo TCVN 8548 – 2011 17

3.4.2 Xác định độ ẩm của nguyên liệu và sản phẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi 18

3.4.3 Xác định hàm lượng đường khử, đường tổng số, tinh bột bằng phương pháp Lane – Eynon 18

3.4.4 Xác định lượng protein theo phương pháp Kjelldahl (ISO 3188) 18

3.4.5 Xác định hàm lượng chất xơ theo phương pháp thủy phân 19

3.4.6 Xác định hàm lượng chất khô hòa tan bằng chiết quang kế 20

3.4.7 Phương pháp đánh giá cảm quan 20

3.4.8 Xử lý số liệu bằng phần phần mềm Minitab 16 và Excel 23

PHẦN THỨ TƯ - KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 24

4.1 Kết quả khảo sát quá trình ngâm 24

4.1.1 Ảnh hưởng của thời gian ngâm tới độ ẩm của từng loại gạo 24

4.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm tới tỷ lệ nảy mầm 28

4.2 Lựa chọn loại gạo thích hợp phục vụ cho quá trình ủ sau này 29

4.3 Khảo sát quá trình ủ 29

4.4 Kết quả khảo sát quá trình sấy 33

4.5 Đánh giá hàm lượng dinh dưỡng của sản phẩm gạo mầm thu được 34

4.6 Đánh giá chất lượng cảm quan gạo mầm 36

PHẦN THỨ 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 38

5.1 Kết luận 38

5.2 Đề nghị 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO 41

PHỤ LỤC 44

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

GABA - amino butyric acid

HGH Human Growth Hormon – Hocmon tăng trưởng

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Vitamin và khoáng chất của hạt thóc và gạo lứt, gạo trắng sau xay

xát trong 100g 15

Bảng 3.1: Thang điểm với từng chỉ tiêu 30

Bảng 3.2 Tỷ lệ gạo : nước nấu dùng để nấu cơm 31

Bảng 4.1 Kết quả kiểm tra công thức ngâm tối ưu 36

Bảng 4.2 Sự biến đổi độ ẩm của gạo trong quá trình sấy 43

Bảng 4.3 Sự biến đổi hàm lượng đường khử trong quá trình sấy 43

Bảng 4.4 Kết quả phân tích gạo nguyên liệu và thành phẩm 44

Bảng 4.5 Kết quả đánh giá chất lượng gạo mầm nếp lứt và tẻ lứt: 45

Bảng 4.6 Kết quả đánh giá chất lượng cảm quan thị hiếu gạo mầm và gạo lứt .46

DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH

Sơ đồ 3.1 Quy trình chế biến sản phẩm gạo lứt nảy mầm 23

Hình 2.1 Gạo lứt nảy mầm 14

Hình 4.1 Sự biến đổi ẩm trong quá trình ngâm tại nhiệt độ 24oC 32

Hình 4.2 Sự biến đổi ẩm trong quá trình ngâm tại nhiệt độ 28oC 32

Hình 4.3 Sự biến đổi ẩm trong quá trình ngâm tại nhiệt độ 32oC 32

Hình 4.4 Sự biến đổi ẩm trong quá trình ngâm tại nhiệt độ 36oC 32

Hình 4.5 Sự biến đổi ẩm trong quá trình ngâm tại nhiệt độ 40oC 32

Hình 4.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm tới tỷ lệ nảy mầm của gạo lứt 34

Hình 4.7 Sự biến đổi hàm lượng protein trong quá trình nảy mầm 36

Hình 4.8 Sự tích lũy chất xơ trong quá trình nảy mầm 37

Hình 4.9 Sự biến đổi hàm lượng tinh bột trong quá trình nảy mầm 38

Hình 4.10 Sự biến đổi hàm lượng đường khử trong quá trình nảy mầm 38

Hình 4.11 Sự biến đổi hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình nảy mầm .39

Hình 4.12 Gạo tẻ lứt sấy ở 45oC 41

Hình 4.13 Gạo nếp lứt sấy ở 45oC 41

PHẦN THỨ NHẤT - MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Gạo lứt (gạo lức, gạo rằn) là loại gạo chỉ xay bỏ vỏ trấu, chưa được xát loại bỏcám Lớp vỏ cám này cung cấp các thành phần cacbohydrat, vitamin nhóm B(B1, B6, B12…), chất xơ, chất dầu, sắt, kali, kẽm, các nguyên tố vi lượng và cácchất khoáng khác Chính vì vậy, gạo lứt là một loại thực phẩm nhiều dinh dưỡnghơn và tốt hơn so với gạo xát trắng

Như vậy, gạo lứt có nhiều loại phụ thuộc vào giống, thành phần hóa học, nơitrồng… Trong đề tài này chúng tôi quan tâm tới 3 loại gạo lứt xác định theo sựkhác nhau về đặc điểm hình thái và thành phần hóa học, đó là tẻ lứt, nếp lứt vànếp cẩm lứt

Sản phẩm được chế biến từ gạo lứt trên thị trường cũng rất phong phú: bún,cháo gạo lứt, gạo lứt rang và đun nước uống có tác dụng thanh lọc gan rất tốt.Nước gạo lứt rang có thể uống như đồ uống hàng ngày, gạo lứt có thể được xaythành bột dùng cho trẻ em thời kỳ ăn dặm…

Tuy nhiên sản phẩm gạo lứt trên thị trường còn ít được sử dụng so với gạo xáttrắng, do lớp vỏ cám còn trên gạo gây cảm giác thô ráp, khó ăn đối với ngườitiêu dùng, hơn nữa thời gian nấu lại kéo dài gây mất thời gian và chi phí cao donăng lượng tiêu tốn Các nhà khoa học Nhật Bản đã nghiên cứu và thấy rằng gạolức ngâm trong 22 giờ kích hoạt của các enzyme, mầm gạo lứt chứa nhiều chất

xơ, các vitamin và chất khoáng và đặc biệt là nhanh chín hơn so với gạo lứt chưa

ngâm (Hiroshi Kayahara et al.,2000).

Để nảy mầm được gạo lứt, rất nhiều thông số tác động đến quá trình này nhưloại gạo, ảnh hưởng của việc tách lớp trấu, nhiệt độ, thời gian ngâm, số lần thaynước khi ngâm, ánh sáng tác động, chất kích thích nảy mầm…

Gạo lứt nảy mầm tùy theo mục đích có thể dừng lại ở các giai đoạn khác nhautính theo độ dài của mầm Có thể sử dụng để nấu ăn (đối với loại mới nứt mầm)hoặc có thể làm các bán thành phẩm sử dụng cho các công nghệ chế biến khác(bổ sung vào bột, làm rượu, làm bia, các thực phẩm chức năng khác….)

Với mục đích hình thành được các sản phẩm gạo lứt nảy mầm khác nhau có ưuđiểm hơn so với gạo lứt thông thường và theo dõi được những ảnh hưởng củacác thông số kỹ thuật cũng như biến đổi hóa sinh của các loại hạt trong quá trình

nảy mầm, chúng tôi tiến hành đề tài: “Bước đầu nghiên cứu quy trình sản xuất

 Xác định được thời gian và nhiệt độ ngâm thích hợp

 Xác định được loại gạo phù hợp cho quá trình ủ sau này tạo ra sản phẩmgạo lứt có chất lượng cao;

 Xác định được nhiệt độ và thời gian ủ tới biến đổi hóa sinh;

 Xác định ảnh hưởng của chế độ sấy đến chất lượng gạo lứt nảy mầm;

 Đánh giá chất lượng cảm quan cơm nấu từ gạo mầm

PHẦN THỨ HAI - TỔNG QUAN TÀI LIỆU

2.1 Tổng quan về gạo lứt

2.1.1 Giới thiệu về gạo lứt

Gạo lứt (gạo lức/gạo rằn) là loại gạo chỉ xay bỏ vỏ trấu, vẫn còn lớp cám baobọc bên ngoài nên thường có màu nâu, bẻ đôi hạt gạo thấy lõi trắng bên trong,nếu giã sạch lớp cám này sẽ cho ra loại gạo trắng giống như loại gạo trắngchúng ta ăn hằng ngày

Gạo lứt còn giữ lại lớp cám chứa nhiều dưỡng chất quan trọng như vitamin E,B1, B3, B6, Mg, Mn, chất xơ, chất sắt (bảng 1.1)

Bảng 1.1 Vitamin và khoáng chất của hạt thóc và gạo lứt, gạo trắng sau xay xát trong 100g

(ở nguyên liệu có độ ẩm 14%)

Thiamin (mg) 0,26-0,33 0,29-0,61 0,02-0,11 1,20-2,40 0,09-0,21 Riboflavin (mg) 0,06-0,11 0,04-0,14 0,02-0,06 0,18-0,43 0,05-0,07 Niacin (mg) 2,90-5,60 3,50-5,30 1,30-2,40 26,70-49,90 1,60-4,20 Tocopherol (mg) 0,90-2,00 0,90-2,50 75,00-0,30 2,60-13,30 0 Calcium (mg) 10,00-80,00 10,00-50,00 10,00-30,00 30,00-120,00 60,00-130,00 Phosphorus (mg) 0,17-0,39 0,17-0,43 0,08-0,15 1,10-2,50 0,03-0,07 Phytin P (mg) 0,18-0,21 0,13-0,27 0,02-0,07 0,90-2,20 0 Iron (mg) 1,40-6,00 0,20-5,20 0,20-2,80 8,60-43,00 3,90-9,50 Zinc (mg) 1,70-3,10 0,60-2,80 0,60-2,30 4,30-25,80 0,90-4,00

Nguồn: Juliano, 1985; Eggum Juliano & Maninxgat, 1982; Pedersen & Eggum, 1983

Gạo lứt khó nấu, cơm cứng có mùi lạ, giàu giá trị dinh dưỡng và có thể đượcdùng như là thực phẩm chức năng Loại gạo này là một loại thực phẩm rất giàudinh dưỡng khi so sánh với gạo trắng Thành phần các chất dinh dưỡng của gạolứt gần như giữ được hoàn toàn không bị mất đi trong quá trình xay xát và đánh

bóng Hạt gạo lứt gồm ba phần chính: Vỏ, phôi, và nội nhũ Lớp vỏ thường cómàu trong mờ, hơi xám, dễ dàng bị tách ra trong quá trình xát trắng gạo Khi lớp

vỏ có màu đỏ hoặc đen thì gọi là gạo đỏ hay gạo than Vỏ được cấu tạo từ nhiềulớp tế bào, lớp ngoài cùng gồm các tế bào có kích thước lớn sắp xếp theo chiềudọc hạt, lớp giữa gồm các tế bào tương tự như lớp ngoài nhưng sắp xếp theochiều ngang hạt Lớp vỏ có chứa nhiều chất béo và protein nhưng rất ít tinh bột(chiều dày lớp vỏ phụ thuộc vào giống, điều kiện trồng trọt) Ngăn cách giữa lớp

vỏ hạt và nội nhũ là lớp aloron

Trong tế bào aloron có chứa các hợp chất protein (35- 45%), lipid (8- 9%), vitamin

và tro (11- 14%), đường (6- 8%), cellulose (7- 10%), pentose (15- 17%)

Phôi nằm ở góc dưới của nội nhũ, là thành phần phát triển thành cây non khi hạtnảy mầm, vì thế trong phôi chứa khá nhiều chất dinh dưỡng dễ tiêu hóa Chấtdinh dưỡng trong phôi gồm: protein 35%, các acid hòa tan 25%, chất béo 15%

Ở phôi còn tập trung lượng lớn vitamin và các enzyme của hạt (vitamin B1 trongphôi chiếm 66% lượng vitamin B1 của toàn hạt thóc) (Juliano, 1972) Trong sảnxuất gạo, người ta tách phôi ra càng sạch càng tốt, vì chất béo trong phôi dễ bịoxi hóa gây ôi khét Phôi có cấu tạo xốp, nhiều dinh dưỡng, nhiều nước nêntrong quá trình bảo quản dễ bị côn trùng và vi sinh vật tấn công gây hại Khitách phôi ra thường làm vỡ một số điểm của nội nhũ và tạo thành những vết lõm

ở một đầu hạt gạo đã xát Nội nhũ là thành phần chủ yếu của hạt, là nơi dự trữchất dinh dưỡng của hạt Thành phần chủ yếu của nội nhũ là tinh bột (chiếm90%) và protein, ngoài ra còn có một lượng nhỏ chất béo, chất khoáng vàvitamin

2.1.2 Một số thành phần dinh dưỡng có trong gạo lứt

2.1.2.1 Chất xơ

Chất xơ bao gồm hai loại: Loại không tan trong nước gồm cellulo vàhemicellulo, có nhiều trong các loại rau xanh, quả, măng Loại hòa tan gồmpectin, pentozan và chất nhầy, có nhiều trong vỏ cám của hạt gạo, hạt đại mạch,ngô, hạt lạc, các loại đậu, cùi trắng của quả bưởi, cam, vỏ táo, vỏ nho

Vai trò của chất xơ:

 Phòng ngừa táo bón: Do có đặc tính hút nước, chất xơ không hòa tantrương lên khi ở trong ruột, làm nở và mềm khối phân, kích thích thànhruột, tăng nhu động ruột khiến việc đẩy phân ra ngoài dễ dàng hơn

 Phòng ngừa bệnh ung thư: Các chuyên gia về ung thư học của Mỹ đã khẳngđịnh rằng: chất xơ có tác dụng rất mạnh trong việc phòng ung thư đườngtiêu hóa mà đặc biệt là ung thư đại tràng, làm tăng khả năng miễn dịch của

hệ thống tiêu hóa, khuyến khích hệ vi khuẩn hữu ích trong ruột phát triển.Chính hệ vi khuẩn này đã tác động thường xuyên lên thành ruột, hạn chế sựphân chia bất thường của các tế bào, kìm hãm sự phát sinh, phát triển cáctúi nang bất thường trên thành ruột

 Giảm mỡ máu: Khi các chất xơ không hòa tan hút nước, chúng giữ luônmột phần muối mật nên kích thích cơ thể tăng cường sản xuất muối mật để

bù vào lượng thiếu hụt, vì thế mà tăng sử dụng cholesterol

 Phòng ngừa và điều trị tiểu đường: Chất xơ làm hạn chế tăng đường huyếtsau khi ăn; nhất là các chất xơ hòa tan do có khả năng tăng tính nhạy cảmcủa insulin

 Nó tham gia chuyển hóa triglycerid nên giúp kiểm soát nồng độ đườngtrong máu một cách hiệu quả Đường sẽ được giải phóng từ từ vào máu,duy trì được nồng độ đường/máu một cách ổn định Đây chính là mục đíchcủa việc phòng ngừa và kiểm soát bệnh tiểu đường

 Chống béo phì: Chất xơ không có giá trị dinh dưỡng nên chỉ tạo cảm giác

no mà không tăng lượng calo cho cơ thể Vì thế, nó rất lợi cho những người

bị béo phì ( David Sinclair, 2006).

2.1.2.2 Vitamin nhóm B

Vitamin B1 hay còn gọi là thiamin: Vitamin B1 có nhiều trong vỏ của các hạt

ngũ cốc như: gạo, lúa mì… Nếu ăn gạo xay sát quá kỹ dễ có nguy cơ bị thiếuvitamin B1 Vitamin B1 còn có nhiều trong đậu, đỗ, thịt, cá Tuy nhiên, vitaminB1 lại rất dễ bị hao hụt trong quá trình nấu nướng, cho nên nguy cơ thiếu B1 dễxảy ra đối với trẻ em

Vitamin B1 cần thiết cho việc tạo ra một loại men (enzym) quan trọng tham giavào quá trình chuyển hóa đường và quá trình phát triển của cơ thể Ngoài raVitamin B1 kích thích sự tạo thành một loại men tham gia vào quá trình tiêu hóathức ăn, kích thích cảm giác thèm ăn Khi thiếu Vitamin B1 trẻ thường biếng ăn,mệt mỏi, nhất là trẻ lười ăn chất bột đường như bột, cháo, cơm… thì việc bổsung Vitamin B là cần thiết.

Vitamin B5 hay còn gọi là acid pantothenic: được tìm thấy trong cơ thể chủ yếu

dưới dạng coenzym A, tiền chất của coenzym A Quá trình tổng hợp coenzym Ađược thực hiện đối với các tế bào của cơ thể Nồng độ của acid pantothenic vàcoenzym thay đổi tùy theo tổ chức và tình trạng dinh dưỡng

Tầm quan trọng của Vitamin B5 đã được xác định: là một trong ba yếu tố thiếtlập nên coenzym A, cần thiết cho tất cả các hoạt động chuyển hóa năng lượngcủa tế bào Nó tham gia và chuyển hóa lipid, glucid và protid trong quá trìnhtổng hợp hormon steroid có dẫn xuất từ cholesterol; tham gia vào quá trình lênmen tiêu hóa, đóng vai trò quan trọng trong quá trình giải phóng năng lượng từchất béo, chất bột, đạm và rượu

Vitamin B6: tham gia vào men tiêu hóa dưới dạng coenzym, đóng vai trò thiếtyếu trong chuyến hóa chất đạm, chất bột đường và chất béo, đảm bảo hoạt độngcủa hệ thần kinh trung ương Ngoài ra, nó còn tham gia tổng hợp hemoglobin,khi thiếu Vitamin B6 cũng dẫn đến thiếu máu (Hoàng Thu Thủy, 2012).

2.2 Tổng quan về gạo mầm

2.2.1. Giới thiệu về gạo mầm

Gạo mầm (gạo nảy mầm, gạo

GABA) được sản xuất bằng cách

sử dụng gạo lứt cho nảy mầm

bằng cách ngâm gạo trong nước

với nhiệt độ và thời gian thích

hợp

Quá trình nảy mầm làm tăng các yếu tố dinh dưỡng đã có trong gạo lứt như lysine,vitamin E, vitamin B1, vitamin B6, magie, canxi, sắt và được biệt là - aminobutyric acid (GABA) tăng gấp 10 lần so với gạo trắng đã qua xay xát và gấp 4 lầngạo lứt (Liu et al, 2005).

Các tác giả đã chỉ ra rằng các enzyme tích tụ trong quá trình nảy mầm làm tăng khảnăng đường hóa, dịch hóa các chất cao phân tử thành các chất có phân tử lượngthấp hơn, ngoài ra còn có một số chất có hoạt tính sinh học xuất hiện, trong đó cónhiều loại vitamin như vitamin E có khả năng giải tỏa, loại trừ các gốc tự do giúpngăn ngừa các tác nhân gây bệnh Chất dầu trong vỏ bọc ngoài của gạo lứt có tácdụng giảm cholesterol trong máu, một yếu tố quan trọng gây nên bệnh tim mạch

Vỏ ngoài của gạo lứt có chứa tocotrienol có khả năng chống cholesterol xấu và loạitrừ những chất hóa học gây ra hiện tượng đông máu Gạo mầm không chỉ nhiềuchất dinh dưỡng nấu rất dễ dàng và cho vị hơi ngọt vì các enzyme đã tác động vàocác chất đường và đạm trong hạt gạo

Phân biệt gạo trắng, gạo lứt và gạo mầm

Hạt gạo lứt có hàm lượng các chất dinh dưỡng (chất xơ, axit phytic, vitamin E và

B và GABA) nhiều hơn so với hạt gạo xay xát thông thường (Komatsuzaki et al, 2007) Tuy nhiên, do màu sẫm và cấu trúc cứng của gạo lứt nên chúng thường ítđược sử dụng như gạo trắng Gạo GABA được sản xuất rất đơn giản bằng cách sửdụng gạo lứt cho nảy mầm ở dưới điều kiện ngoại cảnh thích hợp bằng cách ngâmgạo trong nước với nhiệt độ 30 – 40oC và duy trì từ 18 – 20 giờ (Maneesilp, 2007),khi đó phôi gạo sẽ phát triển thành mầm Gạo lứt nảy mầm (gạo mầm) có cấu trúctốt hơn so với gạo lứt thường do có các enzyme hoạt hóa, tiêu đi lớp bao ngoàicủa hạt gạo

2.2.2 Gamma Aminobutyric Acid, thành phần dinh dưỡng quan trọng có trong gạo mầm

GABA là một amino acid nên mang các tính chất hóa học của một amino acidđiển hình, khối lượng phân tử là 103 g/mol, nhiệt độ nóng chảy là 203,7oC

Ngoài ra, GABA còn là một loại axid amin giữ vai trò như chất dẫn truyền thầnkinh (chất dẫn truyền thần kinh là chất truyền các tín hiệu thần kinh qua các khesinap và giữ sự liên lạc giữa các tế bào với nhau Sinap là vùng tại đó các xung

thần kinh được truyền tải tới sợi trục) GABA có vô số các tác dụng tốt trên hệthần kinh Tác dụng đầu tiên của GABA là giảm béo, GABA kích thích tạo rahóc môn tăng trưởng (HGH) HGH là chất thúc đẩy chuyển hóa chất béo của cơthể và nó có tác dụng trên kiến tạo các khối cơ bắp Tăng HGH làm giảm quátrình lão hóa của tế bào do vậy GABA đã trở nên rất phổ biến trong việc dùng đểtăng lượng HGH nội sinh cho cơ thể Các nghiên cứu cho thấy khi uống 5 gamGABA có thể làm tăng 550% lượng hóc môn HGH (Komatusuzaki, 2007).

2.2.3 Quá trình nảy mầm của gạo lứt

Trong quá trình nảy mầm, để phôi tăng trưởng cần phải cung cấp chất dinhdưỡng như đạm, hydrocacbon, khoáng, chất béo… Các chất dinh dưỡng tích tụtrong nội nhũ ở trạng thái không hòa tan (protein) ngưng tụ hình thành từ chấtnguyên sinh có trong tế bào nội nhũ, tinh bột và xiết chặt thành mạng lưới đượcbao bọc bởi cellulose Khi mầm phát triển, hòa tan các chất dự trữ, tấn côngmàng tế bào để chúng có khả năng thẩm thấu tốt hơn và cho phép các chất dinhdưỡng hòa tan đi qua để phôi sử dụng Công việc này được thực hiện bởienzyme và chính phôi là nơi tiết ra các enzyme Các enzyme này khuếch tán quangù, thấm vào nội nhũ Một phần các chất như amino acid, peptid, maltose,muối khoáng thẩm thấu qua ngù và được tế bào của phôi hấp thụ Rễ mọc ra từđuôi hạt và phát triển nhanh (Wantalabe et al, 2004).

Sự hô hấp của hạt thực chất là quá trình oxi hóa – khử sinh học Để thực hiện quátrình này, phải qua giai đoạn thủy phân các hợp chất cao phân tử thành các hợpchất thấp phân tử Giai đoạn ngâm và nảy mầm đã thực hiện điều này Giai đoạntiếp theo của quá trình phân giải chất hữu cơ là những sản phẩm trung gian tạothành đi vào chu trình Krebs Dưới sự xúc tác của các hệ ezyme oxy hóa – khử vàqua nhiều chu trình phức tạp, cơ chất bị phân giải theo phản ứng tổng quát:

C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + Q

Để cho quá trình oxy hóa – khử xảy ra, nhất thiết phải có:

Cơ chất: trong trường hợp hạt nảy mầm, cơ chất là những sản phẩm thấp phân tử

đã được vận chuyển về phôi

Oxy: có thể được cấp từ ngoài vào hoặc sử dụng nguồn oxy nội tế bào Nguồn

năng lượng, nhưng nguồn năng lượng đó không tự nó phát ra Nguồn nănglượng tiềm tàng đó được giải phóng khi các cấu tử hợp thành phân tử của cơchất được phân chia và sắp xếp lại để tạo ra một dạng liên kết mới Tác nhânhoạt hóa là những ezyme có ở trong phôi của hạt Ngoài ra còn có sự tham giacủa enzyme glutamate decarboxylase chuyển hóa acid glutamic thành  -aminobutyric acid (Komatusuzaki, 2007)

2.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nảy mầm

Quá trình nảy mầm của gạo lứt có liên quan tới nhiều yếu tố có thể kích thíchhoặc kiềm chế mầm phát triển như: độ chín, thành phần hóa học của hạt, điềukiện ngoại cảnh như oxy, nước, nhiệt độ Các yếu tố này nếu kích thích tới hạt ởmột chừng mực hợp lý, trong quá trình nảy mầm hàm lượng chất dinh dưỡngtrong hạt tăng lên một cách đáng kể

2.2.4.1 Độ chín, hình dạng, kích thước và thành phần hóa học của hạt

Hạt nảy mầm tốt ở giai đoạn chín sinh lý, tuy nhiên vẫn có khả năng nảy mầm ởgiai đoạn trước sinh lý Các thành phần có trong hạt gạo ảnh hưởng đến khảnăng hút ẩm của hạt Với những giống gạo có hàm lượng amylopectin cao, tốc

độ hút ẩm sẽ chậm hơn Còn hàm lượng lipid (chủ yếu tập trung ở vỏ cám bênngoài) càng cao, thì khả năng khuếch tán ẩm qua lớp vỏ cám này càng thấp dẫnđến tốc độ hút ẩm chậm Về hình dạng, những hạt nào có diện tích xung quanhlớn (tỷ lệ diện tích bề mặt/thể tích lớn) thì tốc độ quá trình hút ẩm diễn ra nhanh

(Chen Z et al, 2003).

2.2.4.2 Nước

Nước là yêu cầu cơ bản của sự nảy mầm bởi vì nó cần thiết cho các enzyme hoạtđộng, phá vỡ vỏ cám và vận chuyển vật chất Hạt giống nảy mầm khi hàm lượngnước của hạt đạt 25 – 35% (không nảy mầm nếu hàm lượng nước của hạt dưới13%) Độ ẩm hạt >40% làm giảm sự nảy mầm (Ito et al, 2004)

2.2.4.3 Không khí (Oxy và cacbornic)

Không khí là hỗn hợp 20% oxy, 0,03% CO2 và gần 80% nitơ Nhiều thí nghiệmkhẳng định sự nảy mầm của hầu hết các loài đều cần oxy Để hạt có thể nảymầm, độ ẩm hạt phải từ 30 – 40 % (w/w) Do đó, độ ẩm tương đối của môitrường phải đảm bảo sao cho hạt không bị mất ẩm trong quá trình ủ (thường

thực hiện ở điều kiện ẩm bão hòa) Vì trong quá trình nảy mầm, hạt phải thựchiện quá trình hô hấp ở cường độ mạnh, do đó, phải cung cấp đầy đủ oxy choquá trình này Nếu không đủ oxy, có thể dẫn đến quá trình hô hấp kị khí và sinh

ra ethanol, kết quả là ức chế quá trình nảy mầm

Khi CO2 cao hơn 0,03% làm chậm sự nảy mầm trong khi nitơ không ảnhhưởng đến quá trình nảy mầm Hô hấp là một quá trình oxy hóa cần thiết vàcần cung cấp oxy đầy đủ, nếu hàm lượng oxy thấp sẽ làm chậm quá trìnhnảy mầm của hạt Mặc dù lúa là loại cây có thể nảy mầm trong điều kiệnthiếu oxy nhưng mầm yếu Khi hàm lượng oxy hòa tan trong nước tăng, khảnăng “đánh thức” của các enzyme trao đổi chất bên trong phôi diễn ra nhanhhơn Do đó, trong nhiều trường hợp, người ta tiến hành sục khí để cung cấpthêm oxy (Chen Z Et al, 2003).

2.2.4.4 Nhiệt độ

Sự nảy mầm của hạt là tổ hợp của các quá trình bao gồm nhiều phản ứng và phakhác nhau, một trong những tác nhân là nhiệt độ Nhiệt độ tối ưu là nhiệt độ màhạt có % nảy mầm cao nhất Các nghiên cứu trên thế giới cũng chỉ ra rằng quátrình nảy mầm của gạo thường xảy ra ở nhiệt độ từ 10 – 40oC Nhiệt độ quá thấp

sẽ làm giảm hoạt lực của các enzyme, ức chế quá trình nảy mầm, còn nhiệt độquá cao sẽ làm cho các enzyme bị biến tính và vô hoạt, phôi được xem như bịchết Nhiệt độ tối ưu cho quá trình nảy mầm của gạo là từ 25 – 35oC Trong quátrình nảy mầm, hạt cũng tỏa nhiệt do quá trình hô hấp, do đó, phải có biện phápgiải nhiệt để giữ nhiệt độ ổn định Nhiệt độ yêu cầu có thể thay đổi theo các giaiđoạn khác nhau của sự nảy mầm Nhiệt độ càng cao, tốc độ hút ẩm càng tăng dokhả năng khuếch tán ẩm vào trong hạt càng tốt Trong một nghiên cứu năm 2007,tại Anh, gạo mầm được sản xuất bằng cách ngâm gạo lứt trong nước với nhiệt độ

35 – 40oC và duy trì từ 18 – 20 giờ Khi đó phôi gạo sẽ phát triển thành mầm vớichiều cao từ 0,5 – 1mm (Maneesilp, 2007) Trong một nghiên cứu khác, để nângcao chất lượng và giá trị dinh dưỡng của gạo lứt, các nhà khoa học Thái Lan đãcho gạo lứt nảy mầm và tìm ra điều kiện thích hợp cho nảy mầm hai loại gạogiống Khao Dawk Mali 105 (KDML 105) và Chainat 1 là ngâm ở pH = 6 ở 35oCtrong 24 giờ Cả hai loại gạo này sau khi nảy mầm đều cho cấu trúc cơm mềmhơn so với gạo không nảy mầm (Mamiya T et al, 2007).

Tuy nhiên , tổn thất chất khô do hiện tượng hòa tan vào nước lại tăng lên, đồngthời, có thể vô hoạt hệ enzyme có trong phôi, làm phôi chết và hạt không thể nảymầm Cho đến nay cũng có khá nhiều nghiên cứu về sự biến đổi hàm lượng cácchất dinh dưỡng trong quá trình nảy mầm Quá trình nảy mầm thích hợp sẽ làmgia tăng hàm lượng các hợp chất phenol hòa tan và không hòa tan, tăng hàmlượng carotenoid, mang lại những lợi ích thiết thực cho sức khỏe con người.Thành phần hóa học các chất có hoạt tính sinh học trong gạo lứt của Thái Lancũng tăng khi nảy mầm như protein thô, tổng các axit amin tự do, -tocopherol,

-oryzanol, thiamin, niacin và pyridoxine Trong khi đó, hàm lượng chất béo thô,đường và tro lại không thay đổi có ý nghĩa về thống kê

Có nhiều báo cáo trích dẫn một số loài nảy mầm tối ưu khi có nhiệt độ daođộng thường xuyên, cho rằng khi nhiệt độ thay đổi là nguyên nhân thay đổi cấutrúc của các phân tử trong hạt Một vài nghiên cứu khác cho rằng khi nhiệt độthay đổi tạo ra sự cân bằng các sản phẩm trung gian của quá trình hô hấp

(Ohtsubo et al, 2005).

2.2.4.5 Các tác nhân kích thích

Ngoài ảnh hưởng của độ ẩm, oxy và nhiệt độ đến sự nảy mầm, ảnh hưởng củaánh sáng đến sự nảy mầm của hạt cũng đã được nghiên cứu Phản ứng của hạthàng trăm loài đã được nghiên cứu và xác định là sự nảy mầm của chúng bị kíchthích bởi quang chu kỳ (ánh sáng và tối), 1/2 số loài nghiên cứu có phản ứng vớiánh sáng Cơ chế điều khiển của ánh sáng đến sự nảy mầm của hạt là giống nhưđiều khiển sự ra hoa, kéo dài thân và hình thành sắc tố ở quả và lá Cường độánh sáng và chất lượng ánh sáng đều ảnh hưởng đến sự nảy mầm Ảnh hưởngcủa cường độ ánh sáng (lux) là khác nhau giữa các loài, một số loài yêu cầu ánhsáng yếu 100 lux đến cường độ rất cao 2160 lux Chất lượng ánh sáng nảy mầmtốt nhất là ánh sáng đỏ (660- 700 nm), trong khi đó bước sóng <290 nm sẽ kìmhãm sự nảy mầm Các yếu tố ảnh hưởng đến sự mẫn cảm ánh sáng của hạt làloài và giống cũng như các yếu tố môi trường nước và trong quá trình nảy mầm.Ngoài ra, ánh sáng ảnh hưởng mạnh nhất đối với sự nảy mầm của hạt là ngaysau khi thu hoạch và giảm dần theo tuổi của hạt (Liu et al, 2005)

Ngoài ra, trong quá trình ngâm, nếu trong nước ngâm có các chất kích thích sinhtrưởng (như chất chiết từ hành tím) thì có thể kích thích phôi nảy mầm tốt hơn

Trong nghiên cứu gần đây nhất, năm 2011, Nakamura S Và Ohtsubo K Đã chỉ rarằng hành đỏ làm tăng sự nảy mầm của hạt gạo và ức chế tạp vi sinh vật trong quátrình nảy mầm Sau khi nảy mầm với sự có mặt của hành đỏ trong 36h ở 35oC,gạo cứng EM10 (giống của Nhật Bản) có tỷ lệ nảy mầm cao hơn 2,3 lần, chứahàm lượng GABA (2,3 lần) và glucose (2,9 lần) nhiều hơn so với gạo nảy mầmkhông sử dụng loại hành này Năm 2008, tác giả Shu X.L và các công sự đãnghiên cứu mô tả quá trình biến đổi và chuyển hóa của hạt gạo nảy mầm ( giốngII32B-ge, MH-ge2 và MH-ge3 của Trung Quốc) sau 24 giờ, 48 giờ, 72 giờ và 96giờ Trong quá trình sản xuất gạo mầm, cần lựa chọn chủng giống nảy mầm tốt vàkiểm soát quá trình ngâm gạo ở nhiệt độ và thời gian thích hợp Trong quá trìnhngâm với hành đỏ, lượng quercetin trong gạo nảy mầm cũng tăng lên (18mg/100g).

2.2.5 Một số sản phẩm ứng dụng từ gạo mầm

Tại Việt Nam, hiện nay các nghiên cứu về gạo mầm vẫn còn rất ít, hầu như chưa

có Năm 1998, tác giả Nguyễn Thị Hiền và các công sự (trường Đại học BáchKhoa Hà Nội) đã nghiên cứu hệ enzyme amylaza và lipaza trong ngô, đậu xanh,đậu đen và đại mạch nảy mầm nhằm phối chế và thay thế một phần nguyên liệutrong sản xuất bia, đồng thời ứng dụng trong sản xuất men tiêu hóa cho trẻ em.Trong một nghiên cứu khác, năm 2003, tác giả Nguyễn Kim Vũ và các cộng sự(Viện Công nghệ Sau thu hoạch) đã nghiên cứu sản xuất bột dinh dưỡng từ gạolứt nảy mầm dung cho người già và trẻ em Các tác giả tiến hành thí nghiệm trên

6 giống thóc: CR203, tám thơm, C71, di hương, P6, nếp hoa vàng Nghiên cứuchỉ ra rằng thời gian ngâm hạt thích hợp là 1 giờ và thời gian ủ là 2 ngày tạinhiệt độ 30oC Công thức phối trộn bột dinh dưỡng có sử dụng gạo lứt nảy mầmnhằm bổ sung enzyme amylaza thích hợp cho người già và trẻ em dưới 1 tuổi làcông thức có tỉ lệ gạo lứt nảy mầm bổ sung là 60% lượng tẻ thêm vào (20% nếp,10% đậu xanh, 10% gạo tám, 42% gạo lứt nảy mầm, 18% gạo xát)

Gần đây nhất, năm 2009, tác giả Trương Hương Lan (Viện Công nghiệp Thựcphẩm) đã nghiên cứu các hợp chất isoflavone có trong hạt đậu tương nảy mầm

và ứng dụng sản xuất bột đậu tương và sữa đậu nành Trong nghiên cứu này hạtđậu tương được ngâm ở 30oC trong 3 giờ và quá trình nảy mầm được tiến hành ở

30oC trong 36 giờ Hàm lượng daizein và genistein trong sữa đâu nành thu được

là 6,95 mg/100g và 11,46 mg/100g

Từ các nghiên cứu trên chứng minh rằng các hạt ngũ cốc có thể nảy mầm và tạo

ra các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao Đặc biệt là gạo lứt, một loại nguyênliệu ngũ cốc thông dụng của người Việt Nam

PHẦN THỨ BA ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Đối tượng – địa điểm – thời gian nghiên cứu

 Nếp lứt: Giống nếp cái hoa vàng, thu hoạch vụ Xuân Hè 2012, là loạigạo lứt có màu trắng vàng (giống này được lấy tại huyện Kiến Xương, tỉnh TháiBình)

 Nếp cẩm lứt: Giống nếp cẩm Hòa Bình, thu hoạch vụ Xuân Hè 2012,gạo lứt nếp cẩm có màu nâu đỏ đậm (giống này được lấy tại Thành phố HòaBình, tỉnh Hòa Bình

Các hạt gạo lứt vẫn còn nguyên lớp phôi để đảm bảo điều kiện đủ khả năng nảymầm phụ vụ cho nghiên cứu

Gạo được mua một lần đủ cho việc thực hiện toàn bộ thí nghiệm, được bảo quảntrong điều kiện khô thoáng

3.1.2 Địa điểm

Nghiên cứu được thực hiện tại Khoa công nghệ thực phẩm, Trường Đại họcNông nghiệp Hà Nội

3.1.3 Thời gian nghiên cứu

Đề tài dự kiến được tiến hành từ ngày 15/1/2013 và kết thúc vào ngày 20/5/2013

3.2 Nội dung nghiên cứu

 Xác định thời gian và nhiệt độ ngâm thích hợp

 Xác định loại gạo phù hợp cho quá trình ủ sau này tạo ra sản phẩm gạolứt có chất lượng cao;

 Xác định nhiệt độ và thời gian ngâm tới biến đổi hóa sinh;

 Xác định ảnh hưởng của chế độ sấy đến chất lượng gạo lứt nảy mầm;

 Đánh giá chất lượng cảm quan cơm nấu từ gạo mầm

3.3 Phương pháp nghiên cứu

3.3.1 Quy trình và thuyết minh quy trình

Để có được quy trình chế biến gạo lứt nảy mầm chúng tôi đã tham khảo quy trìnhchế biến thóc nảy mầm để từ đó đưa ra thông số kỹ thuật và thời gian nảy mầm thíchhợp cho gạo lứt nhằm giữ được chất lượng dinh dưỡng của gạo lứt khi nảy mầm

Sơ đồ 3.1 Quy trình chế biến sản phẩm gạo lứt nảy mầm.

Ngâm gạo

Sấy gạo lứt đã nảy mầm

Sản phẩm gạo lứt nảy mầm

Xử lý sơ bộ nguyên liệu

Gạo lứt(tẻ lứt, nếp lứt, nếp cẩmlứt)

Bao gói trong túi PENảy mầm (ủ)

Thuyết minh quy trình:

Nguyên liệu: sử dụng ba loại gạo nếp lứt, tẻ lứt và nếp cẩm lứt đã được mô tả cụ

thể trong phần 3.1.1

Xử lý sơ bộ nguyên liệu: mục đích làm tăng khả năng nảy mầm cho gạo lứt Gạo xay

được đem sàng để loại bỏ hạt gạo gãy, hạt thóc còn lẫn trong quá trình xay

Ngâm gạo: mục đích làm hoạt hóa các phản ứng phục vụ cho quá trình nảy mầm.

Theo kinh nghiệm dân gian, thóc được ngâm ở nhiệt độ 35oC – 40oC trong hai ngàysau đó đem ủ ở nhiệt độ ngâm trong thời gian 7 ngày Do gạo xay không còn vỏ trấu

do vậy khả năng hút ẩm của gạo lứt nhanh hơn so với thóc, dựa trên cơ sở này chúngđem ngâm gạo trong nước với tỉ lệ 1/2 (w/v) ở 5 nhiệt độ khác nhau là 24C, 28C,

32C, 36C, 40°C trong tủ định ôn và cứ 6h thay nước một lần

Sau quá trình ngâm gạo lứt được đem ủ tại nhiệt độ ngâm tối ưu và thời gian đượclựa chọn dựa vào sự biến đổi hàm lượng tinh bột, đường, protein, chất xơ và chấtkhô hòa tan

Gạo lứt nảy mầm ở các điều kiện khác nhau được lấy mẫu để phân tích một sốthành phần dinh dưỡng: tinh bột, đường, protein, chất xơ, hoạt độ enzyme để sosánh với gạo lứt chưa nảy mầm

Sấy: đưa gạo lứt về độ ẩm an toàn để bảo quản được tốt, giữ được chất lượng

dinh dưỡng và chất lượng cảm quan cho sản phẩm Gạo lứt nảy mầm được sấy ởcác nhiệt độ khác nhau 40C, 45C, 50C

Sau khi sấy gạo thành phẩm phải đảm bảo sự hao tổn về hàm lượng dinh dưỡng

là ít nhất, gạo thành phẩm đạt độ ẩm đạt trong ngưỡng an toàn từ 12 – 13 %

3.3.2 Bố trí thí nghiệm

3.3.2.1 Xác định thời gian và nhiệt độ ngâm

Cả 3 loại gạo được đem ngâm tại năm mức nhiệt độ lần lượt là 24C, 28C,

32C, 36C, 40°C, cứ 6h thay nước một lần, ngâm đến 36 giờ thì dừng Tiếnhành xác định độ ẩm của gạo ngâm

3.3.2.2 Xác định loại gạo thích hợp cho quá trình ủ

Sau khi đem ngâm, cả 3 loại gạo được đem xác định tỉ lệ nảy mầm Nếu loại gạonào có tỉ lệ nảy mầm thấp nhất bị loại

3.3.2.3 Xác định thời gian ủ

Nhiệt độ ủ thích hợp được kế thừa từ nhiệt độ ngâm tối ưu đã được xác định ởthí nghiệm 1 Xác định thời gian ngâm phù hợp dựa trên theo dõi sự biến đổi củacác chỉ tiêu hóa sinh: protein, chất xơ, tinh bột, đường khử, hàm lượng chất khôhòa tan

3.3.2.4 Xác định chế độ sấy thích hợp

Loại gạo thích hợp được chọn sau khi ủ được đem sấy tại 3 nhiệt độ khácnhau lần lượt 40C, 45C, 50oC Để chọn được nhiệt độ sấy thích hợp tiến hànhtheo dõi chỉ tiêu biến đổi độ ẩm sấy và hàm lượng đường khử trong quá trìnhsấy từ đó chọn ra nhiệt độ sấy thích hợp

3.3.2.5 Đánh giá cảm quan cơm từ gạo mầm

Sản phẩm gạo mầm được đánh giá cảm quan so sánh với gạo lứt chưa nảymầm nhằm đánh giá chất lượng gạo mầm

3.4 Phương pháp nghiên cứu

3.4.1 Xác định tỉ lệ nảy mầm theo TCVN 8548 – 2011.

Nguyên tắc:

Phép thử nảy mầm phải được tiến hành từ các hạt sạch Không xử lý hạt giốngtrước khi hạt nảy mầm, có thể tiến hành ủ trên môi trường giấy, môi trường cát,môi trường hữu cơ

Sau thời gian ủ mầm, các lần nhắc lại sẽ được kiểm tra và đếm số lượng câymầm bình thường, cây mầm không bình thường và các hạt không nảy mầm

1) Chọn giá trị nào có chữ số thập phân cao nhất trong các kết quả của hạt mầmkhông bình thường, hạt cứng, hạt tươi và hạt chết và làm tròn thành một đơn vị.Giữ nguyên giá trị đã được làm tròn.

2) Cộng tất cả các số nguyên lại với nhau

3) Nếu tổng bằng 100 thì kết thúc, nếu không thì lặp lại bước 1 và bước 2

3.4.2 Xác định độ ẩm của nguyên liệu và sản phẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi

Dựa trên nguyên tắc sấy mẫu gạo đến khối lượng không đổi ở 105oC

3.4.3 Xác định hàm lượng đường khử, đường tổng số, tinh bột bằng phương pháp Lane – Eynon

Nguyên tắc: Dùng dung dịch đường glucose 0,5% để khử hỗn hợp Fehling A và

B Khi lượng Fehling có trong hỗn hợp phản ứng vừa hết thì lập tức đường sẽkhử và mất màu dung dịch chất chỉ thị xanh methylen, nhờ đó ta biết được điểmkết thúc phản ứng Hiệu số ml dịch đường 0,5% cần để chuẩn mẫu trắng (nướccất) và mẫu thực (dịch quả) sẽ tỷ lệ thuận với lượng đường khử có trong mẫuthực

Kết quả:

Hàm lượng đường (g/l) trong dịch được tính theo công thức sau:

Đường = [(n1 – n2)*0.005*1000] / (V*f) (g/l)

Trong đó:

n1 :số ml dịch đường glucoza 0.5% dùng chuẩn mẫu trắng

n2 :số ml dịch đường glucoza 0.5% dùng chuẩn mẫu thực

0.005: số gam glucoza tươngứng 1ml hỗnhợp Fehling A và Fehling BV: số ml dịch nước gạo đưa vào mẫu thực

f : hệ số pha loãng mẫu phân tích trong quá trình xử lí gạo

3.4.4 Xác định lượng protein theo phương pháp Kjelldahl (ISO 3188)

Nguyên tắc: Dùng H2SO4 đậm đặc phản ứng với nguyên liệu, khi đó, các chấthữu cơ bị oxy hóa Nitơ của protein đã bị chuyển hóa thành NH dưới dạng

và hơi nước lượng NH3 thu được sẽ cho phản ứng với dung dịch chuẩn H2SO40,1N Định phân lượng H2SO4 còn dư sau phản ứng với NH3 bằng dung dịchNaOH 0,1N, từ đó, tính hàm lượng nitơ có trong mẫu nguyên liệu thí nghiệm.

Cách tính:

c v

V a

*00142,

0

*



Trong đó:

X (%): hàm lượng protein trong mẫu

a (ml): lượng H2SO4 dùng để chuẩn độ sau khi đã trừ đi ở bình đối chứng

0,00142: số mg nitơ tương đương với 1ml H2SO4 0,1N

V (ml): số ml dung dịch mẫu pha loãng (100ml)

v: số ml dung dịch mẫu đem chưng cất ammoniac (25ml)

c (g): khối lượng mẫu đem phân tích

5,96: Hệ số chuyển nitơ trong gạo

3.4.5 Xác định hàm lượng chất xơ theo phương pháp thủy phân

Nguyên tắc: phương pháp xác định lượng chất xơ dựa vào tính chất của nó trong

một hợp chất bền đối với tác dụng của acid mạnh và kiềm mạnh, không bị phânhủy dưới tác dụng của acid yếu Dùng hỗn hợp acid nitric với acid axetic đểphân hủy

a: khối lượng chất xơ (gam)

w: khối lượng mẫu thí nghiệm (gam)

100: hệ số chuyển thành %

3.4.6 Xác định hàm lượng chất khô hòa tan bằng chiết quang kế

Nguyên tắc: Khi đi từ một môi trường (không khí) vào một môi trường khác (chất

lỏng) tia sáng sẽ bị lệch đi (khúc xạ) Nếu chất lỏng là một dung dịch chất hòa tan(dung dịch đường, muối, …) dựa trên độ lệch của tia sáng, ta có thể tính đượcnồng độ của chất hòa tan và từ đó tính ra phần trăm nước có trong thực phẩm

Đọc kết quả trên thang đo ở phía có ghi hàm lượng chất khô Chú ý nhiệt độ khithử phải là 200C

Tính kết quả:

X = 2a

Trong đó:

a: số đo đọc trên chiết quang kế theo phấn trăm ở 200C

Sai lệch giữa hai lần xác định song song không được vượt quá 0,2%

Kết quả cuối cùng là kết quả trung bình của hai lần xác định song song

Tính chính xác đến 0,01%

3.4.7 Phương pháp đánh giá cảm quan

3.4.7.1 Phương pháp phân tích mô tả theo tiêu chuẩn ngành 10TCN 590-2004 dành cho sản phẩm gạo lứt và gạo mầm

Mục đích: phương pháp này được dùng để mô tả chi tiết các tính chất cảm quan

của các sản phẩm cơm nấu từ gạo lứt và gạo mầm sản phẩm, từ đó nghiên cứucác tính chất đặc trưng của các sản phẩm này

Nguyên tắc: người thử được được yêu cầu xác định các tính chất cảm quan của

sản phẩm và độ lớn của các sản phẩm này Các bước thực hiện phương phápphân tích mô tả bao gồm:

Lựa chọn thành viên hội đồng

Xây dựng danh sách thuật ngữ các tính chất cảm quan của sản phẩm

Huấn luyện thành viên hội đồng

Các chỉ tiêu đánh giá:

Mùi Nhận biết bằng ngửi

Độ trắng, độ bóng Quan sát bằng mắt qua bề ngoài của cơm sau khi nấu

Độ mềm, độ dính Nhận biết khi miết bằng tay và trong khi nhai

Vị ngon Đây là những cảm giác tổng hợp của từng người nhận được trong khi ăn.Thang điểm :Các chỉ tiêu được đánh giá riêng lẻ bằng cách sử dụng thang 5điểm từ 1-5, điểm cao nhất là điểm 5, điểm thấp nhất là điểm 1 theo quy địnhtrong bảng 3.1

Bảng 3.1: Thang điểm với từng chỉ tiêu

kém đặc trưng Cứng Rời

Trắng ngả nâu

Hơi mờ, xỉn Hơi ngon

1 không có mùiKhông thơm,

cơm Rất cứng Rất rời Nâu

Rất mờ, xỉn

Không ngon

Hệ số quan

Cách tiến hành:

Chuẩn bị mẫu: Sau khi khảo sát điều kiện nấu cho từng loại gạo, tỷ lệ gạo vànước được tổng kết như sau:

Bảng 3.2. Tỷ lệ gạo : nước nấu dùng để nấu cơm

Cách biểu diễn kết quả và quy định chung theo mục 4 của TCVN 3215-79

Cách tính điểm trung bình, tính số điểm chung, lập phiếu ghi kết quả và nhận xétkết quả thử nếm chất lượng cảm quan cơm nấu theo mục 5 và phần phụ lục củaTCVN 3215-79

3.4.7.2 Phương pháp phân tích thị hiếu

Mục đích: phép thử cho điểm thị hiếu cho phép thu nhận thông tin từ người thửhay người dùng xem họ có ưu thích sản phẩm được nếm thử không?

Nguyên tắc: người được mời thử sẽ được nếm sản phẩm và đánh giá một hoặc một số tính chất cảm quan của sản phẩm và “đo” mức độ ưa thích của họ thông qua thang 9 điểm.

1 – Hoàn toàn không thích 4 – Không thích 7 – Thích

2 – Rất không thích 5 – Không ý kiến 8 – Rất thích

3 – Tương đối không thích 6 – Tương đối thích 9 – Hoàn toàn thíchNgoài ra người thử có thể được yêu cầu cho điểm thị hiếu trên từng tính chấtcảm quan của sản phẩm như màu sắc, mùi, vị, hậu vị theo thang điểm trên

Loại gạo Nhiệt độ ngâm Thời gian ngâm thích hợp Độ ẩm gạo sau khi ngâm

Ghi chú: các số liệu có cùng số mũ theo cột thì không khác nhau ở độ tin cậy 95%.

Số liệu trong bảng 4.1 cho thấy độ ẩm của cả ba loại gạo tăng lên khi ngâm ởnhiệt độ từ 24oC – 40oC, tuy nhiên độ ẩm của cả ba loại gạo ở hai nhiệt độ từ 24oC– 28oC và 36oC - 40oC khác nhau không có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% khi phân tích

số liệu thống kê, tuy nhiên tại nhiệt độ 36oC - 40oC ức chế hô hấp của gạo, sau khingâm 24 giờ ở công thức 32oC thì hạt gạo căng bóng, nước bám trên bề mặt đĩapetri rất ít nhưng khi ngâm ở nhiệt độ 36oC – 40oC, bề mặt hạt gạo xù xì, có dấuhiệu bị vi sinh vật hại xâm nhập sớm hơn, nước bám trên đĩa petri nhiều hơn, dovậy độ ẩm bão hòa không đạt được bằng công thức 32oC Khi ngâm tại nhiệt độ

24oC và 28oC, độ ẩm bão hòa đạt được lâu hơn khi ngâm ở 32oC

Như vậy, dựa vào kết quả thí nghiệm và phù hợp với nhiệt độ môi trường củaViệt Nam, chọn thời gian tối ưu để ngâm gạo là 32oC trong vòng 18 giờ, cứ 6giờ thay nước một lần

4.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm tới tỷ lệ nảy mầm

Nhiệt độ nước ngâm cũng ảnh hưởng tới khả năng nảy mầm của gạo lứt, độ ẩmcủa cả ba loại gạo hầu hết đạt được độ ẩm bão hòa khi ngâm trong vòng 18 giờ,

để tiết kiệm thời gian và năng lượng, chúng tôi đã lựa chọn thời gian ngâm 18giờ cho cả ba loại gạo để nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm tới tỷ lệ nảymầm Nhiệt độ nghiên cứu ở 5 mức khác nhau lần lượt là: 24C, 28C, 32C,

36C, 40°C (Hình 4.6)

Hình 4.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm tới tỷ lệ nảy mầm của gạo lứt

Kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ nảy mầm của cả ba loại gạo đạt cao nhất tại

32C và 36oC, tỉ lệ nảy mầm tại hai nhiệt độ này khác nhau không có ý nghĩa, dovậy để tiết kiệm năng lượng chọn công thức ngâm ở 32oC trong đó tỷ lệ nảymầm của gạo tẻ cao nhất đạt 78%, tiếp theo đến gạo nếp lứt 75.33% cuối cùng

là cẩm lứt 67,67% Khi tăng lên 36C, tỷ lệ nảy mầm tăng nhẹ và đến 40Cthì lại giảm nhẹ Tuy nhiên sự gia tăng này là tương đối nhỏ nên có thể thựchiện quá trình ngâm ở 32C là nhiệt độ phòng trong điều kiện khí hậu củaViệt Nam để tiết kiệm năng lượng Do vậy có thể chọn chế độ ngâm là nhiệt

độ 32C và thời gian ngâm là 18 giờ

Kết thúc quá trình ngâm, lựa chọn được công thức tối ưu nhất cho quá trình ngâm

là ngâm cả ba loại gạo ở nhiệt độ 32oC trong thời gian 18 giờ

4.2 Lựa chọn loại gạo thích hợp phục vụ cho quá trình ủ sau này

Tỉ lệ nảy mầm của gạo có vai trò quan trọng trong việc đánh giá chất lượng gạomầm sau này, nếu tỉ lệ nảy mầm càng cao thì hàm lượng chất dinh dưỡng biến đổicàng lớn, vì vậy tỉ lệ nảy mầm của gạo thấp sẽ được loại bỏ trong quá trình ủ tiếptheo, việc loại trừ này tạo điều kiện tạo ra sản phẩm gạo mầm đạt chất lượng cao.Sau khi khảo sát tỉ lệ nảy mầm của cả ba loại gạo cho thấy gạo tẻ và gạo nếp lứt

có tỉ lệ này mầm cao ( >75%) còn gạo cẩm lứt chỉ đạt tỉ lệ nảy mầm chỉ 67,67%(<70%), do vậy loại gạo nếp cẩm không được sử dụng cho các thí nghiệm tiếptheo vì tỉ lệ nảy mầm thấp nhất trong ba loại nếp, cẩm, tẻ

Kết thúc quá trình ngâm, hai loại gạo được sử dụng đem đi ủ là gạo nếp lứt và tẻlứt, nhiệt độ ngâm tối ưu là 32oC trong 18 giờ

Chỉ tiêu đầu tiên được theo dõi là sự biến đổi hàm lượng protein trong quátrình ủ gạo lứt

Protein như ta đã biết là thành phần dinh dưỡng thiết yếu và có tác dụng tốt đốivới cơ thể, do vậy trong quá trình ngâm nếu hàm lượng protein càng tăng trongquá trình ngâm thì chất lượng gạo mầm sau này càng tốt

Hình 4.7 Sự biến đổi hàm lượng protein trong quá trình nảy mầm

Kết quả cho thấy rằng, đối với cả hai mẫu gạo, hàm lượng protein tích lũy tronggiai đoạn đầu khá chậm, sau đó tăng cực đại, cuối cùng lại giảm xuống Tronggiai đoạn đầu tiên của quá trình nảy mầm, quá trình trao đổi chất diễn ra chậm vì

hệ enzyme chỉ vừa bị kích hoạt, do đó, tốc độ sinh tổng hợp protein diễn ra chậmdẫn đến tốc độ tích lũy protein thấp Ở giai đoạn tiếp theo, quá trình trao đổi chấtdiễn ra mạnh, tốc độ tổng hợp protein diễn ra nhanh, sau khi đạt cực đại, hàmlượng protein có xu hướng giảm Nguyên nhân của hiện tượng này là do tronggiai đoạn này, phôi sử dụng protein để sinh tổng hợp các chất khác, tốc độ sửdụng protein cao hơn tốc độ tổng hợp nên hàm lượng protein có xu hướng giảm.Mặc dù tốc độ tăng hàm lượng protein của các loại gạo có sự khác nhau tuynhiên thời gian ủ tối ưu cho cả hai loại gạo là 24 giờ tương ứng với hàm lượngprotein tích lũy của nếp và tẻ lần lượt là 13,13% và 12,85% Gạo nếp có hàmlượng protein cao hơn gạo tẻ có thể do trong gạo nếp nguyên liệu có hàm lượngacid amin (cơ chất để tổng hợp protein) cao hơn Độ ẩm sau ủ của gạo nếp và tẻtương ứng là 42,11% và 40,87% Như vậy, thời gian tối ưu để thực hiện quátrình ngâm nhằm đạt được hàm lượng protein cao nhất là 24 giờ

Đối tượng nghiên cứu tiếp theo là sự biến đổi hàm lượng chất xơ trong quá trìnhgạo lứt nảy mầm Chất xơ được biết đến không phải là chất dinh dưỡng cung cấpnăng lượng cho thể mà có vai trò giúp con người tiêu hóa tốt hơn, tuy nhiên

không phải hàm lượng chất xơ càng cao thì càng tốt vì thực phẩm chứa quánhiều chất xơ sẽ gây cảm giác khó ăn, thô ráp

Hình 4.8 Sự tích lũy chất xơ trong quá trình nảy mầm

Nhận thấy trong quá trình nảy mầm hàm lượng chất xơ của cả hai loại gạo đềutăng Do trong quá trình nảy mầm phôi không sử dụng chất xơ để sinh tổng hợpcác chất khác, hàm lượng các chất hòa tan giảm trong quá trình nảy mầm do vậy

tỷ lệ chất xơ chiếm cao hơn trong quá trình nảy mầm Tuy nhiên không phải hàmlượng chất xơ càng tăng là tốt vì khi lượng chất xơ tăng cao sẽ gây cảm giác thôráp, khó ăn cho người sử dụng Do vậy, để có thể lựa chọn được công thức tối ưunhất, kết hợp với hàm lượng đường như nghiên cứu ở thí nghiệm trên có thể lựachọn thời gian ủ là 24 giờ

Tinh bột là thành phần dinh dưỡng tiếp theo được theo dõi, trong gạo lứt có hàmlượng tinh bột khá cao (>70%)

Hình 4.9 Sự biến đổi hàm lượng tinh bột trong quá trình nảy mầm

Trong quá trình nảy mầm, tinh bột được enzyme có trong phôi phân giải thànhđường, nuôi dưỡng cho mầm phát triển do vậy hàm lượng tinh bột giảm nhẹtrong thời kỳ đầu khi ezyme vừa bị kích hoạt tuy nhiên trong giai đoạn sau hàmlượng đường giảm mạnh Hàm lượng tinh bột tại thời gian ủ 24 giờ của nếp và tẻlần lượt là 75,92% và 74,52% Sau 24 giờ hàm lượng tinh bột giảm mạnh Dovậy chọn thời gian kết thúc quá trình ủ là 24 giờ

Hình 4.10 Sự biến đổi hàm lượng đường khử trong quá trình nảy mầm

Trong quá trình nảy mầm đường được sinh tổng hợp bởi quá trình phân giải tinh

đường lại được dùng cho quá trình phát triển mầm nên hàm lượng đường giảmxuống Hàm lượng đường khử cao nhất tại 24 giờ của nếp và tẻ lần lượt là5,56% và 5.13%.

Hình 4.11 Sự biến đổi hàm lượng chất khô hòa tan trong quá trình nảy mầm

Tương tự như protein và tinh bột, đường khử, hàm lượng chất khô hòa tan cũngtăng trong giai đoạn đầu sau đó giảm Hàm lượng chất khô hòa tan được sử dụnglàm cơ chất cho sự phát triển của mầm Hàm lượng chất khô hòa tan đạt giá trịcao nhất khi ủ 24 giờ Giá trị hàm lượng chất khô hòa tan của nếp, tẻ tại 24 giờtương ứng là 11,34 và 11,86Bx

4.4 Kết quả khảo sát quá trình sấy

Sau khi ủ xong tại nhiệt độ ủ tối ưu 32oC trong thời gian 24 giờ, gạo được đi sấy

ở 3 nhiệt độ khác nhau lần lượt 40C, 45C, 50oC, bằng tủ sấy tại bộ môn thựcphẩm và dinh dưỡng ở điều kiện sấy tĩnh ( không khí đối lưu tự nhiên) để saocho hàm ẩm của gạo đạt từ 12 – 13% tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình bảoquản Trong giai đoạn đầu của quá trình sấy, độ ẩm của nguyên liệu giảm nhanh

do hàm lượng ẩm tự do cao, sau 8 giờ tốc độ sấy giảm dần Độ ẩm của cả hailoại gạo đạt xấp xỉ 13% sau 12 giờ sấy Kết quả độ ẩm sau khi sấy được thể hiệnnhư trên bảng dưới (Bảng 4.2):